青海南山黑马河岩体岩浆混合成因的岩石地球化学和年代学证据及其构造意义

黑马河岩体位于西秦岭北缘青海南山构造带内,岩体中发育大量闪长质包体,但对其成因却有一定的争议.从岩石学、矿物学、地球化学和年代学等方面对黑马河岩体花岗闪长岩及其中的闪长质包体进行了详细研究.包体的野外产出状态、形态、结构构造和矿物学特征均显示出,它们是基性岩浆注入到中酸性岩浆中快速冷凝结晶的产物.在主量元素协变图解中,花岗闪长岩和闪长质包体显示出壳幔岩浆混合作用的趋势.另外,两者稀土总量和相似的稀土元素配分模式及Eu负异常程度,也显示二者具有岩浆混合的特征.LA-ICPMS锆石U-Pb定年结果显示,花岗闪长岩形成于246 Ma,闪长质包体形成于245 Ma,两者具有几乎一致的结晶年龄,排除了包体为源区难熔残余或围岩捕掳体的可能性,也排除了基性岩浆在花岗质岩浆固结后再侵入的可能性.结合区域地质资料,认为黑马河岩体形成于西秦岭北缘有限小洋盆向南的俯冲阶段,青海南山构造带与天峻南山一带具有相同的构造岩浆演化历史.      

青海南山构造带印支早期基性杂岩体年代学、地球化学特征及地质意义

青海南山构造带是衔接宗务隆构造带、南祁连构造带和西秦岭造山带的重要结合带.该地区印支早期岩浆作用强烈,虽然该期基性岩分布少而分散,但其成因研究对探讨青海南山构造带印支期演化过程具有重要意义.本文对构造带中段由辉长岩和辉石岩组成的拉日基性杂岩体开展了详细的岩石学、矿物学、岩石地球化学及LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年代学研究.结果表明,辉长岩和辉石岩的结晶年龄分别为247.7±2.8 Ma和247.9±2.5 Ma,说明岩体侵位于早三叠世晚期.岩石具有低Si、富Na、低K和高Mg、Fe的特征;其中,辉长岩属拉斑玄武岩系列,同时,高Al₂O₃/TiO₂比值和低TiO₂含量与玻安岩和玻玄岩相似.岩石的地球化学特征与洋脊和板内玄武岩差异明显,其富集LREE和大离子亲石元素LILEs（Cs、Rb、K、Sr）,亏损Nb、Ta、Zr、Hf、Ti、P等高场强元素,显示与岛弧岩浆岩相似的地球化学特征.矿物电子探针分析表明,斜长石为类似于岛弧或活动大陆边缘辉长岩中的高钙斜长石.辉长岩和辉石岩均为尖晶石二辉橄榄岩部分熔融的产物.综合分析表明,研究区可能存在晚古生代?早中生代有限小洋盆,拉日基性杂岩体形成于洋盆俯冲早期阶段.      

扬子板块西北缘大安花岗岩体锆石U-Pb年代学、地球化学特征及其地质意义

位于扬子板块西北缘宁强地区的大安花岗岩体,岩石类型主要为黑云母花岗闪长岩,但其形成时代却有一定的争议,成因及地质意义尚未明确.对大安花岗岩体进行详细的LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学和岩石地球化学研究.结果表明,花岗闪长岩年龄为212.3±1.6 Ma和212.48±0.43 Ma,属晚三叠世.地球化学特征显示花岗闪长岩相对高硅（67.61%~69.02%）、高Al₂O₃（16.14%~16.80%）,Na₂O > K₂O,富集大离子亲石元素（Cs、Ba）和轻稀土元素,Eu负异常不明显,强烈富集Sr（538×10-6~907×10-6）和亏损Y（3.10×10-6~3.90×10-6）,高Sr/Y比值（138~291）,表现出明显的埃达克质岩石的地球化学特征.综合区域地质资料认为,大安花岗岩体形成于后碰撞构造环境,是在华北板块与扬子板块碰撞后期伸展体制下,由于地幔物质上涌带来的热量导致加厚基性下地壳脱水熔融,形成了具有埃达克质性质的岩浆.      

南秦岭白龙江群中花岗岩脉群年代学、地球化学特征及地质意义

秦岭造山带南缘勉略缝合带北侧发育近东西向展布的印支期花岗岩带,出露于南秦岭志留系白龙江群中花岗岩脉群,属于该花岗岩带的一部分,其宽度多为1～8m不等,呈北西西—南东东向延伸,主要岩性为花岗闪长斑岩-石英闪长斑岩组合。笔者对南秦岭志留系白龙江群中密集出露的花岗岩脉体进行了详细的LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学及岩石地球化学研究,结果表明,白龙江群中花岗闪长斑岩脉结晶年龄为(210.44±0.47)Ma,属晚三叠世。地球化学特征显示这些脉体相对高K2O、Sr含量及Zr/Y值,富集LREE和LILE,亏损HFSE,里特曼指数(σ)为1.41～2.73,具高钾钙碱性I型花岗岩特征。此外,它们明显亏损Nb、Ta及Ti,低Y、Yb,具有较高的(La/Yb)N值,表明它们可能为地壳增厚背景下,下地壳拆沉作用导致减薄地壳中以基性岩为主的源岩部分熔融的产物,可能存在幔源岩浆的贡献。综合区域地质资料研究认为,出露于南秦岭白龙江群中的花岗岩脉群形成于后碰撞构造环境,是华北板块与扬子板块碰撞造山之后挤压体制向伸展体制转换阶段的产物。     

略论扬子古陆北缘中晚元古代岛弧构造及其演化

扬子古陆北缘的弧形地带为一发育完整的中晚元古代沟弧盆体系。碧口群属洋壳残片,为海沟及俯冲带之产物,俯冲带内构造变形强烈并有大洋和阿尔卑斯型基性超基性岩带、蛇绿混杂岩带、高压变质蓝闪片岩带。岛弧主体由西乡群及上覆地层组成,经历了水下弧阶段,主弧褶皱隆起阶段和岛弧断块阶段。弧后盆地基底为陆壳,由下元古界后河组及其上的麻窝子组、上两组组成。主孤近陆一侧发育高温低压变质带。由上所述从海沟俯冲带—主弧近陆一侧,发育着完好的双变质带。 中晚元古代位于华北、扬子地块之间,可能存在着一个古秦岭大洋,在古洋壳不断扩张作用下,在南侧产生岛弧,开始为水下弧,逐渐露出水面,青白口纪晚期板块俯冲达到高峰期,出现断块作用。早震旦世变成活动陆缘形成火山磨拉石组合。这里应当提出的是华北板块与扬子板块可能在青白口纪—早震旦世发生碰撞拼合。     

渭河裂谷盆地的构造特征分析

渭河裂谷盆地是汾渭裂谷系构造的重要组成部分,是喜山期以来秦岭造山带北缘在环太平洋构造域与特提斯构造域联合作用的产物。它的演化经历了前燕山期挤压收缩所造成的正扇形断褶隆起;早喜山期初始扩张断陷;中喜山期的强烈伸展裂陷和晚喜山期的联合扭动改造作用,而形成现渭河裂谷盆地。     

南秦岭勉略构造带中堂沟火山岩地球化学特征及其地质意义

通过对分布于勉略构造带中段三岔子西侧中堂沟地区的火山岩进行详实的野外地质剖面调查,发现其为一套绿片岩相浅变质火山岩,岩石组合以变安山岩为主,含有少量的变玄武岩和变英安岩,主体为钙碱性系列。岩石地球化学研究表明3类岩石均具有轻稀土富集型稀土配分曲线,并显示弱的Eu负异常;微量元素方面,岩石普遍富集大离子亲石元素Cs、Rb、Ba,亏损高场强元素Nb、Ta,相对亏损P、Ti,不活动微量元素Zr、Hf、Tb、Y等既无明显的相对亏损也无显著的相对富集。在La-La/Nb、Nb-Nb/Th和La/Yb-Sc/Ni等环境判别图解中,变玄武岩和变安山岩样品点均落在岛弧火山岩范围内,并结合其岩石组合特征指示该套火山岩应形成于大陆边缘弧(活动陆缘)环境。其中变玄武岩和变安山岩岩浆起源于楔形地幔的部分熔融,且有陆壳物质的参与;变英安岩的形成则与壳源物质的部分熔融有关。     

东昆仑南缘布青山构造混杂带哥日卓托洋岛玄武岩地球化学特征及构造意义

东昆仑南缘布青山地区哥日卓托一带出露一套洋岛玄武岩,主要由枕状玄武岩与杏仁状玄武岩组成,空间上与厚层-块状碳酸盐岩及薄层状硅泥岩相伴产出。详细的地质、地球化学特征研究表明,哥日卓托玄武岩SiO2质量分数为44.51%~48.43%,MgO为4.67%~6.99%,Na2O为1.74%~3.72%,TiO2为1.29%~1.85%,与拉斑玄武岩平均值相似。主量元素特征表明其主体属于亚碱性系列拉斑玄武岩,与冰岛拉斑玄武岩或夏威夷群岛喷发早期的拉斑玄武岩特征相类似。哥日卓托玄武岩∑REE为(68.71~133.50)×10-6,LREE/HREE为3.55~5.17,(La/Yb)N为3.07~5.32,稀土元素球粒陨石标准化配分曲线图呈现轻稀土元素富集右倾型。原始地幔标准化微量元素蛛网图表现出向上大隆起的富集形态。玄武岩微量元素判别表明其形成于洋岛构造环境。岩石成因研究表明陆壳物质对其混染的可能性较小,岩石成分主要受熔融源区控制,并估算其为由地幔源区1%~3%的尖晶石二辉橄榄岩部分熔融的产物。结合前人资料认为该套洋岛玄武岩形成于早石炭世,进一步证明布青山古特提斯洋石炭纪时很可能是一个北缘发育复杂被动大陆边缘而布青山地区发育深水洋盆、洋岛/海山遍布的有限洋盆系统。     

东昆仑南缘哥日卓托地区马尔争组沉积物源分析：碎屑锆石U-Pb年代学证据

为研究东昆仑南缘中下二叠统马尔争组沉积物源及沉积构造背景,对东昆仑南缘哥日卓托地区中下二叠统马尔争组进行了详细的沉积地层划分、沉积环境及碎屑锆石U-Pb年代学进行了研究。结果表明,马尔争组为一套形成于大陆斜坡半深海-深海环境的浊积岩系。碎屑锆石U-Pb年龄谱可明显划分为早古生代和新元古代两个主年龄谱及古、中元古代两个次级年龄谱。主年龄谱分别为396~573Ma和727~947Ma,峰值年龄分别为421 Ma和862Ma。次级年龄谱分别为1117~1993Ma和2319~3063Ma,峰值年龄不明显。本文认为东昆仑南缘哥日卓托地区马尔争组物质来源较为复杂,显示早古生代、新元古代、中元古代和古元古代多个时代物源共同供给的特征。东昆仑造山带早古生代岩浆岩和新元古代岩浆岩为其提供了约60~65%的沉积物源,而古老的变质基底为其提供了仅约30~35%的沉积碎屑。综合区域资料认为马尔争组形成于相对稳定的被动大陆边缘沉积构造背景,该期阿尼玛卿古特提斯洋还未开始向北俯冲。     

东昆仑南缘布青山构造混杂带亿可哈拉尔花岗闪长岩年代学、地球化学特征及构造意义研究

亿可哈拉尔花岗闪长岩体呈构造混杂块体出露于东昆仑南缘布青山构造混杂带,主要岩性为灰白色片麻状、似斑状粗粒花岗闪长岩和细粒花岗闪长岩。该岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果为(436.9±5.7)Ma,形成于早志留世。岩石地球化学特征显示,岩体具有高硅(66.08%~72.22%)、富钠(4.61%~5.01%)、弱过铝(A/CNK介于1.04~1.11)钙碱性花岗岩特征,微量元素显示出典型的埃达克质花岗岩特征,即高Sr(280×10–6~493×10–6)、低Y(3.76×10–6~11.7×10–6)、Yb(0.28×10–6~0.86×10–6)、高Sr/Y(23.93~125.0)、轻重稀土元素分馏强烈、稀土元素配分曲线为向右倾斜型及铕异常不明显特征。岩石成因研究表明,亿可哈拉尔花岗闪长岩与俯冲洋壳板片熔融密切相关,为由俯冲洋壳变质形成的约含10%~20%的石榴石角闪岩部分熔融形成,源区熔融残留物主要为石榴石与角闪石。区域构造研究表明原特提斯构造域东昆仑古洋盆于寒武纪开始发生俯冲,俯冲作用可能持续至早志留世(437 Ma),并发生洋壳熔融事件。